氨分子和氩原子的快电子散射动力学参数研究

论文摘要

我们知道世界是物质的,物质的基本组成单元是原子和分子。研究原子分子有助于拓展人们对物质结构的认识,促进对微观世界量子行为的理解。原子分子的能级结构和动力学参数在等离子体物理、凝聚态物理、天体物理和大气物理等相关学科也有重要的应用。利用入射粒子与靶体系的相互碰撞来研究物质的内部结构,早已是一项非常普遍且强有力的研究手段,然而至今为止对于有些散射过程的理解却远谈不上完全和彻底。本论文利用实验室现有的高分辨快电子能量损失谱仪,在1500eV入射电子能量及80meV和90meV的分辨下,分别开展了NH3分子和Ar原子的非弹性散射实验。具体如下:1.研究了NH3分子A1A"2←X1A1跃迁的广义振子强度,探讨了快电子碰撞中一阶Born近似成立的条件。实验中首次给出了（0,v2）和（1,v2）跃迁带振动分辨的广义振子强度,同时观察到跃迁带广义振子强度极小值位置表现出微弱的振动量子数依赖行为,这很有可能是由于Franck-Condon因子随角度变化以及相关振动效应造成的。通过外推广义振子强度到动量转移为零,获得了A1A"2的光学振子强度,并对以前实验结果进行了独立的交叉检验。基于本次实验测量的广义振子强度,利用BE-scaling方法获得了A1A"2从阈值到5000eV的积分截面。2.利用相对流量技术研究了Ar原子价壳层激发,系统给出了电单极、电偶极、电四极和电八极跃迁的广义振子强度。我们注意到在K2<1.5 a.u.,电单极跃迁3p54p’[1/2]0在1500eV下的结果和朱林繁等人在2500eV下电子碰撞结果完美符合,但却偏离x-ray非弹性散射的结果,这表明一阶Born近似不成立,与我们通常认为电子碰撞高能散射收敛结果对应于一阶Born近似的认识相矛盾。类似情况也出现在N2分子a1Пg+w1Δu的跃迁中。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
•   1.1 对物质的认识
•   1.2 原子分子结构和动力学参数
•   1.3 快电子散射
• 第2章 散射理论和实验方法
•   2.1 一阶Born近似
•   2.2 二阶Born近似
•   2.3 Bethe理论
•   2.4 实验方法
• 3分子A¹A"₂←X¹A₁跃迁的广义振子强度和积分截面'>第3章 NH₃分子A¹A"₂←X¹A₁跃迁的广义振子强度和积分截面
•   3.1 研究背景
•   3.2 实验过程和解谱方法
•     3.2.1 实验条件
•     3.2.2 解谱方法
•   3.3 结果和讨论
•   3.4 本章小结
• 第4章 Ar原子价壳层激发的广义振子强度
•   4.1 研究背景
•   4.2 实验过程和解谱方法
•   4.3 结果和讨论
•     4.3.1 电单极跃迁
•     4.3.2 电偶极跃迁
•     4.3.3 电四极跃迁
•     4.3.4 其它跃迁
•   4.4 本章小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 陈涛

导师: 朱林繁

关键词: 非弹性散射,广义振子强度,积分截面,一阶近似

来源: 中国科学技术大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 物理学

单位: 中国科学技术大学

基金: 国家重点研发计划(基金号:2017YFA0303500和2017YFA0402300),国家自然科学基金(基金号:U1732133和U1332204)

分类号: O56

总页数: 50

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